轧后冷却方式对钛微合金高强钢组织性能的影响

本文实验研究了轧后冷却方式对低碳钛微合金钢组织、析出行为以及力学性能的影响。结果表明,不同的轧后冷却方式（层流冷却、层流冷却+超快速冷却、超快速冷却）下实验钢的组织主要是细晶铁素体。与层流冷却工艺相比,采用超快速冷却工艺能够细化铁素体晶粒尺寸,促进微合金元素Ti在铁素体中的析出且细小弥散。采用超快速冷却工艺,实验钢的抗拉强度和屈服强度分别达到了760MPa和683MPa,比层流冷却工艺下实验钢分别提高了40MPa和20MPa。     

冷却工艺对微合金钢析出和力学性能的影响

采用超快冷+层流冷却(UFC+LC)、层流冷却(LC)和空冷(AC)三种冷却工艺,研究了不同冷却工艺对钒钛微合金钢析出和性能的影响。结果表明:经UFC+LC冷却的试样析出物数量最多,尺寸最小,且析出物分布最均匀;经UFC+LC冷却的钢强度最高,强化效果要优于其它冷却方式。研究结果能为微合金钢生产应用超快冷工艺提供理论依据。     

超快速冷却条件下碳素钢中纳米渗碳体的析出行为和强化作用

利用超快速冷却技术对碳素钢中渗碳体的纳米析出行为和强化作用进行了研究.实验结果表明,在超快速冷却条件下,0.17%C和0.33%C钢的组织中形成了大量弥散的纳米级渗碳体析出,颗粒尺寸为10~100 nm,实现了在无微合金元素添加的条件下渗碳体的纳米级析出.随着超快速冷却终冷温度的降低,钢的屈服强度和抗拉强度都逐渐增加,当超快速冷却的终冷温度从890℃下降到600℃时,0.17%C和0.33%C钢的屈服强度提高超过了100 MPa.在超快速冷却之后采用形变热处理工艺,可以进一步增加钢的位错密度,促进渗碳体均匀形核,实现了纳米级渗碳体颗粒在整个组织中更加均匀弥散的分布,从而更好地实现均匀强化的效果.在超快速冷却和形变热处理工艺条件下,0.17%C钢的屈服强度提高到600 MPa以上.     

DP600热轧双相钢轧后冷却工艺的优化

采用正交实验的方法,在Gleeble-1500热／力模拟机上进行DP600钢热变形后冷却工艺的优化研究。结果表明,热变形后控制层冷入水温度及层冷快速冷却的速度对最终组织的组成影响较大。在分析实验数据的基础上,提出了DP600钢轧后最佳冷却工艺为：800℃终轧后以2℃／s空冷至720℃进入层流冷却,再以50℃／s快冷至400℃卷取。     

Ti-Mo铁素体基微合金钢的连续冷却转变行为

利用Gleeble 3800热模拟实验机分别获得了Ti-Mo铁素体基微合金钢在静态和动态经不同速率冷却后的温度-膨胀量曲线，结合金相法绘制了Ti-Mo微合金钢的连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明：无论是静态CCT还是动态CCT,随着冷却速率的增大，实验钢的珠光体与铁素体均减少，贝氏体体积分数增加，当冷却速率达到30℃/s时，组织全部为贝氏体。实验钢铁素体相变的开始温度为800℃,压缩变形扩大了珠光体相区使其向左扩张，缩小了贝氏体相区，并降低铁素体转变开始温度。在制定控轧控冷工艺时，为了使实验钢在卷取过程中获得铁素体+粒状贝氏体组织，从而进一步优化强韧性能，建议Ti-Mo铁素体基微合金钢终轧温度应高于800℃,轧后冷却速率应高于30℃/s,并且要在贝氏体相变高温区完成卷取。     

轧后快冷工艺对叉车门架型钢20MnSiV组织性能的影响

为满足客户对叉车门架型钢20MnSiV性能的要求,在不添加合金元素的条件下,研究了不同终轧温度和快冷工艺对20MnSiV钢组织性能的影响。结果表明：在950 ℃终轧,然后以40 ℃/s的冷却速率将试样冷却到600 ℃左右,最后空冷,实验钢组织为粒状贝氏体+少量针状铁素体,其强度和韧性均有较大幅度提高,综合力学性能良好。     

轧后热处理对珠光体钢轨相变组织及硬度的影响

通过在Gleeble-3500热模拟试验机上对珠光体钢轨进行双道次热压缩试验,得到试验钢在轧后不同热处理工艺下的显微组织及硬度,分析热变形后不同冷却速率、等温时间和等温温度对珠光体片层与硬度的影响及其机制。结果表明,1℃/s连冷、1℃/s欠速淬火等温转变后快冷(1℃/s-580℃-30 s)、3℃/s冷却淬火等温转变60 s后快冷(3℃/s-580℃-60 s)、5℃/s高冷速淬火620℃等温转变后快冷(5℃/s-620℃-60 s)试验钢得到珠光体+少量铁素体。而3℃/s连冷、3℃/s冷却淬火等温转变30 s后快冷(3℃/s-580℃-30 s)试验钢因等温时间不足出现了马氏体或贝氏体组织。相比于1℃/s连冷,1℃/s欠速淬火等温转变后快冷对减小珠光体的片层间距以及提高硬度有着积极的作用。延长等温时间后得到的3℃/s冷却淬火等温转变60 s后快冷(3℃/s-580℃-60 s)试验钢的珠光体层间距最细,达到73.19 nm,其片层取向多样,部分渗碳体片断裂,硬度提升幅度不大与类珠光体组织的含量增加有关。1℃/s连冷试验钢的珠光体片层最粗大,硬度最低归因于析出相NbC的过分长大以及断裂...     

连续退火快冷工艺对冷轧超高强钢力学性能的影响

以C—Si—Mn系相变强化冷轧超高强度钢板为研究对象,研究了连续退火快速冷却工艺对力学性能的影响。研究发现,快冷速度达到80℃/s,试验用钢的强度可达1000MPa以上。快冷开始温度低于650℃时,钢的屈强比比较低,而提高快冷开始温度到700℃以上,显著提高钢的强度和屈强比。快冷终止和过时效温度都对钢的强度有显著影响,350℃以上过时效,会使钢的强度显著下降。组织观察表明,冷却速度提高有利于马氏体形成,并阻止碳化物析出。当冷却速度达到120℃/s,组织中基本没有碳化物颗粒。提高过时效温度到350℃,碳化物明显析出,是强度下降的主要原因。     

建筑用高强螺纹钢的控轧控冷工艺

通过金相显微镜、透射电镜以及力学性能测试,研究了低碳微合金钢的控制轧制和控制冷却工艺对试验钢力学性能与显微组织的影响。结果表明,高强螺纹钢适宜的控轧控冷工艺参数为:精轧温度控制在1 000⁸64℃,冷却速度控制在40℃/s左右,终轧后冷至760℃左右时可以获得高强度、低屈强比的性能。     

冷却方式对Nb-Ti微合金钢组织和性能及沉淀行为的影响

两阶段控制轧制后,采用不同的冷却路径进行冷却,研究冷却路径对Nb-Ti微合金钢组织和性能及沉淀行为的影响.结果表明,超快冷+空冷冷却路径可获得细晶组织,晶粒平均尺寸约为7.76μm,屈服强度高达425 MPa,抗拉强度高达500 MPa.超快冷+炉冷试样中存在细小的沉淀粒子,沉淀粒子尺寸主要集中在2-7 nm,而超快冷+空冷试样中只存在少量球形沉淀粒子,轧后直接空冷可获得相间沉淀粒子.不同冷却路径获得的热轧板在700℃下退火300 s后,沉淀粒子发生明显的粗化;退火处理后,超快冷+炉冷试样的晶粒平均尺寸减小为6.47μm,相对于退火前,其屈服强度和抗拉强度分别增加50和30 MPa,强度的增加主要源于细晶强化.对于含0.03%Nb(质量分数)的Nb-Ti微合金钢,由于沉淀粒子的体积分数有限,因此细晶强化效果远高于沉淀强化效果,强度的变化与晶粒尺寸的变化具有很好的对应性.另外,加工硬化指数与晶粒尺寸密切相关,随着晶粒平均尺寸的增加使加工硬化指数增加.     

中厚板UFC-ACC联动冷却控制系统的开发

在深入研究某中厚板厂新增超快速冷却系统的特点及功能的基础上,结合已掌握的德国西马克层流冷却控制技术,提出了两个冷却设备的基础自动化系统和过程自动化系统联动控制技术方案,为新增超快冷控制系统的嵌入找到了一个合适的切入点。基于UFC-ACC联动冷却控制系统,该厂已开发并批量生产了多个钢种（管线钢、高强钢、压力容器钢等）中厚板产品。     

热轧带钢轧后冷却技术的发展和应用

介绍了带钢轧后冷却系统采用的先进技术及以层流冷却为基础的新型架构的带钢冷却装置,重点介绍和分析了普通层流冷却装置与加强型层流冷却或快速冷却装置不同组合的概况、优缺点及应用实例。     

超快冷却技术的发展

介绍了在加速冷却技术、直接淬火技术和机架间冷却技术之后的又一种新的控制冷却技术———超快冷却技术 ;重点介绍了超快冷却技术的机理、超快冷却系统的构成、工艺参数及其应用实例     

热轧带钢层流冷却装置的改造思路及方法

概述了我国热轧机组层流冷却装置的现状及技术特点。分析指出,传统的层流冷却装置冷却速率低、冷却策略少,不能满足高级别管线钢、DP、MP、MS等钢种的生产需求。为此,针对传统层流冷却装置提出了改造思路及方法,适用于新建生产线层冷设备选型和旧层冷设备改造。     

中厚板超快冷温度控制模型的自学习

随着超快速冷却技术的发展和应用,对超快温度模型准确性提出了更高的要求。本文介绍了一种新的温度自学习模型,能根据现场实际情况,有效地调整自学习系数。通过自学习算法改变同类钢板的换热系数,使温度模型更加精确,从而使中厚板超快速冷却系统的温度命中率提高了14. 15%。     

冷却工艺对X80级抗大变形管线钢组织性能的影响

采用两种冷却路径控制工艺试制了X80级抗大变形管线钢,并利用扫描电镜和透射电镜进行了显微组织观察,研究了轧后冷却工艺对X80级抗大变形管线钢组织性能的影响。结果表明,轧后采用前段空冷＋后段快冷的＂两段式冷却＂工艺所得显微组织为先共析铁素体、针状铁素体、少量贝氏体和M/A岛,组织中软硬相匹配良好,屈强比为0.76;而超快冷＋空冷＋快冷的＂三段式冷却＂工艺获得针状铁素体、贝氏体和M/A岛混合组织,屈强比为0.8。两种冷却工艺均可获得抗大变形管线钢,差别在于应用三段式冷却工艺得到实验钢的强度较高,可用于开发更高级别抗大变形管线钢,并且空冷时间缩短。     

超快速冷却系统的物料跟踪技术

为了提高超快冷物料跟踪系统的准确性和实时性,采用预矫直机的速度替代辊道运行速度有效地消除了钢板和辊道之间存在的相对位移,并开发出了一种在冷却区中进行位置修正的装置,摆脱了一直以来冷却区中因水汽问题无法进行位置修正的处境。通过上述两种方法,有效地提高了超快速冷却系统物料跟踪的准确性。     

轧后冷却路径对中碳钢扩孔性能的影响

利用超快速冷却技术,通过控制轧后冷却路径,调整不同的终轧温度和终冷温度,研究了冷却路径对热轧后经退火处理的中碳钢组织和扩孔性能的影响.结果表明,通过后续退火处理可以在铁素体基体上形成弥散分布的球化渗碳体组织;随着终轧温度和终冷温度的降低,退火处理后的渗碳体更加细小,且弥散程度提高,在扩孔实验中,当切向延伸率达到材料成形极限时,裂纹优先在冲孔的边缘出现,裂纹主要通过微孔集聚的方式形成;均匀细化的铁素体和球化的渗碳体组织能够明显提高实验钢的延伸率,有效阻止相邻微孔聚合,从而提高材料的扩孔性能.     

轧后冷却路径对中碳钢扩孔性能的影响

利用超快速冷却技术,通过控制轧后冷却路径,调整不同的终轧温度和终冷温度,研究了冷却路径对热轧后经退火处理的中碳钢组织和扩孔性能的影响.结果表明,通过后续退火处理可以在铁素体基体上形成弥散分布的球化渗碳体组织;随着终轧温度和终冷温度的降低,退火处理后的渗碳体更加细小,且弥散程度提高.在扩孔实验中,当切向延伸率达到材料成形极限时,裂纹优先在冲孔的边缘出现,裂纹主要通过微孔集聚的方式形成;均匀细化的铁素体和球化的渗碳体组织能够明显提高实验钢的延伸率,有效阻止相邻微孔聚合,从而提高材料的扩孔性能.     

节能和高效率的离子渗氮炉设计

针对国内离子渗氮炉使用中常见的问题,从减少炉壁散热损失、增加底座承重能力、提高电极连接可靠性等方面提出了改进设计方案.新的设计中取消了大部分的炉壁冷却水夹层,增加了真空隔热层,升温时减少热量损失,降温时充入氮气强制对流冷却,配合快速冷却装置,增加导热系数,加快工件冷却速度.采用圆弧型封头底座,增大炉体承重能力,并改善气体流动的均匀性.输电阴极采用迷宫式屏蔽结构,作为绝缘体的熔铸云母全部屏蔽在钢制外罩之内,不会因放电而损坏;阴极与底座之间采用可靠的密封方式,长期使用不漏气.实际使用表明,新型离子渗氮炉可大大降低热量损失,增加承重能力,维护保养方便;输电阴极使用三年不用拆卸,工作稳定可靠,劳动生产率比常规的离子渗氮炉提高30%.